澳门温室气体排放特征与减排策略研究

作为我国特别行政区之一,澳门正遭受以极端天气为代表的气候变化影响,并且这一现实已经严重威胁到澳门经济发展和城市安全。研究温室气体排放清单和排放特征,进而采取相应措施应对和减缓气候变化带来的影响已经成为澳门社会各界的共识。本文在量化澳门三个范畴的温室气体特征的基础上,识别了典型行业温室气体排放特点,并提出了促进澳门实现温室气体减排的有效措施和路径。研究显示:2000—2017年间,澳门范畴1、范畴2和范畴3排放均有不同程度的增加,并且没有任何一个范畴的排放量已达到峰值。2017年三者排放量分别为226.80万t CO_(2e)、450.47万t CO_(2e)和558.49万t CO_(2e)。电力行业和交通运输(包括陆运、海运和空运)已经成为澳门范畴1排放最重要的贡献者,2017年贡献率分别为38%和37%。2017年澳门范畴1人均温室气体排放量为3.47 t CO_(2e)/人,约为范畴2和范畴3同期水平的50%和41%。总体而言,澳门范畴1碳强度明显低于范畴2和范畴3,并且三者仍在逐年下降。情景分析结果显示,通过运输业电气化、本地电力结构优化、废弃物管理及再利用和其他燃料节能减排四个路径的减排措施,可以将澳门范畴1的温室气体排放量在2017年基础上削减90%。因此,调整电力发展政策是澳门温室气体减排的最有效措施之一,特区政府的减排重点应放在能源消费电气化、增加清洁电力比例上。     

重庆市温室气体排放清单研究与核算

城市化进程所带来的大量能源消费和温室气体排放已成为制约城市健康快速发展的瓶颈因素,亟需进行定量核算和分析。开展温室气体清单研究对节能减排和低碳城市建设具有重要的理论和实践意义。本文以重庆市为案例,通过清单方法分析主要温室气体排放源和碳汇,考虑主要能源活动、工业、废弃物处置、农业、畜牧业、湿地过程和林业碳汇,核算排放总量和强度,剖析重庆温室气体排放结构和现状。结果显示:1997-2008年重庆市温室气体排放总量呈现出上升趋势,2008年比1997年增长了2.31倍,其中增长幅度较大的是一次能源消费过程、外购电力和工业非能源过程。此外,随着温室气体排放量的增加,单位产值温室气体排放量却呈现下降的趋势,反映重庆市温室气体排放控制取得了一定效果。最后根据重庆市温室气体排放结果进行分析,提出了改变能源结构和工业结构、提高能效和加强"森林重庆"建设等政策建议,为重庆市转型低碳经济发展提供参考。     

城市产业部门CO2排放三层次核算研究

城市是人类生产和生活的中心,超过75%的温室气体从城市产生,其中又以城市产业部门能源消费和工业过程非能源产生的CO2为主。本文基于投入产出模型,评价城市产业部门3个不同层次的CO2排放。以重庆为案例,核算其2002-2008年产业部门三个层次的CO2排放,包括能源消费直接排放、购买电力间接排放和全生命周期排放,并进行多层次对比。结果显示传统能源消耗和购买电力为对象的核算方法低估了产业部门CO2排放水平。2002-2008年,重庆各产业部门排放量逐年增加,碳排放强度整体呈现下降趋势。煤炭开采和洗选业、非金属矿采选业、非金属矿物制品业、电力、热力的生产和供应业,化学工业、金属冶炼及压延加工业、交通运输、仓储及邮电通讯业部门共7大行业是重庆碳排放的重点行业。部门交通设备制造业是重庆的优势产业,排放总量大,但是排放强度却相对较小,因此应大力发展该产业以促进重庆市低碳经济的发展。     

三峡水库发电和航运的碳减排效果评价

水电作为一种清洁能源，在我国调整能源结构，发展低碳经济的战略部署中发挥着重要作用。三峡工程作为国际大型水利水电工程，其所拥有的防洪、发电、航运等功能带来的温室气体减排效益，充分体现了三峡工程低碳、减排的“绿色”特征。基于联合国清洁发展机制执行理事会标准对三峡水库温室气体排放量的估算表明，水库的温室气体排放在水电CDM项目计算中可以不予考虑，而通过开展对三峡库区水体的温室气体排放观测与分析，发现其单位发电量产生的温室气体排放，远低于火电的排放标准，相比三峡工程带来的巨大环境与经济效益可以忽略不计。鉴于目前国内水电开发程度较低，能源消耗过多依赖于原生资源的现状，水电在我国能源结构调整中仍拥有巨大的潜力     

食物全生命周期温室气体排放特征分析

本文从食物全生命周期环节、温室气体类型、温室气体直接排放源三方面系统分析了1996-2010年我国食物全生命周期温室气体排放特征。从食物生产和消费角度,确定我国饮食结构的转变、化肥高投入的传统农业生产模式、食物损失浪费三大趋势是导致食物全生命周期温室气体排放增长的主要因素。并提出转变食物消费方式,实现营养均衡膳食结构,减少不必要的肉类消费;生产方式上逐步实现从传统农业向有机农业的转变;加强宣传引导,最大限度减少食物餐桌浪费,同时加强食物物流环节基础设施建设,将分销配销过程的损耗降至最低。通过食物生产和消费方式的转变与技术进步相结合的方式,构建出适于我国的绿色、低碳、可持续的农业生产和食物消费模式。     

基于IPCC方法的湖南省温室气体排放核算及动态分析

为温室气体减排提供决策参考,基于IPCC和中国《省级温室气体清单编制指南》,核算了1995~2011年湖南省温室气体排放,并对其动态作了分析。结果表明: 2011年湖南省温室气体排放总量为594.7 Mt CO₂e,主要温室气体CO₂、CH₄和N₂O的排放量分别为471.3、100.8和22.6 Mt CO₂e,占排放总量的比例依次为79.25%、16.95%和3.79%。能源消费是温室气体排放的主要来源,2011年的排放量达421.5 Mt CO₂e,占排放总量的70.87%。林业呈现为碳汇效应,2011年的值为18.2 Mt CO₂e,消解温室气体排放量的3.06%。研究时段内温室气体从241.7 Mt CO₂e增长为594.7 Mt CO₂e,年均增长率达9.12%,可分为3个阶段,其中,1995~1999年波动降低,1999~2003年缓慢上升,2003~2011年快速增长,变化率依次为-3.32%、4.69%和17.37%。能源利用效率明显提高,万元GDP温室气体排放量由10.64 t CO₂e/万元减少到2.93 t CO₂e/万元,年均减少7.75%,但人均温室气体排放量由3.65 t CO₂e增加到8.07 t CO₂e,年均增长5.08%,减排压力较大。     

林产品生物碳通量的动态生命周期评估

将时间因素和生物碳通量纳入林产品生命周期碳足迹评估,通过动态生命周期分析法(Dynamic Life Cycle Assessment,DLCA),确定林产品生产、使用和废弃阶段替代化石能源的净温室气体减排和对森林碳损失的净弥补时间。首先,建立温室气体排放和封存的动态生命周期清单,评估刨花板全生命周期的碳动态和碳足迹;其次,根据ISO 14040和PAS 2050标准提供的静态生命周期分析法分别核算包含与不包含碳储计算的碳足迹,量化时间因素和生物碳通量对于碳足迹结果差异的影响程度;最后,对比自然生长状态的森林碳汇情境,评估刨花板使用和废弃阶段替代化石燃料实现净气候减排所需的时间。研究表明:①时间因素和生物碳通量核算对碳足迹结果影响较大(223.34%),忽视时间因素会低估刨花板的减排贡献(18.98%)。②动态生命周期分析法可准确评估生物碳和温室气体排放的时间问题,但对时间范围非常敏感(75.19%和113.25%)。③生产、使用林产品以及林产品对化石能源的替代是实现长期气候减排的有效方式,在100a的时间范围能够弥补因森林砍伐造成的碳损失,从而实现碳中性。     

农村能源消费的环境效应研究

近年来,我国农村能源消费增长迅速,消费模式的转变,传统生物质能源与以煤炭为主的商品能源的消费格局发生变化,与此相关的环境问题日益突出,成为制约农村地区经济—社会—环境和谐发展的重要因素之一,对农村地区应对气候变化能力也产生严峻挑战。本文分析了农村能源消费的变化与主要问题,利用农村能源消费的统计数据,采用排放系数法,估算了1980-2004年时段我国农村能源消费的CO2及主要污染物的排放量;比较了传统生物质能源与煤炭为主的商品能源的消费特点与环境效应,指出基于我国农村地区存量巨大的生物质能资源的高效、可持续利用,是满足我国农村地区能源消费需求,减少温室气体和污染物排放,改善农村环境,提高减缓和适应气候变化能力的重要手段。并在此基础上,对我国农村能源消费提出相应的政策导向建议,实现农村能源的可持续消费与利用。     

甲烷排放与应对气候变化国家战略探析

甲烷的全球变暖潜势是二氧化碳的72倍(20年水平),但其在大气中的寿命短于二氧化碳,可以作为优先减排对象。中国的甲烷排放十分突出,甲烷减排在应对气候变化国家战略中具有重要的基础性地位,然而在政策研究中,甲烷受到的关注程度远低于二氧化碳。本文基于甲烷排放研究的相关进展,首次系统性地论述了中国甲烷排放与应对气候变化国家战略之间的关系。主要结论是:甲烷排放的有效控制和减缓可以成为中国温室气体减排的重要组成部分,甲烷等温室气体的减排战略要用"系统减排"思路替代传统的"末端减排"思路;甲烷系统减排的策略和实施措施不仅需要重视主要排放部门(如煤炭开采与洗选业,农业)的直接末端减排,更需要突出强调建设活动、城市消费、资本投资和出口贸易等消费端的间接体现减排;在国际气候谈判中通过纳入甲烷排放,可以至少在五个方面丰富和支撑中国的国家立场,如从承诺"单位GDP二氧化碳减排"向承诺"单位GDP温室气体减排"转变。     

重庆市温室气体排放系统动力学研究

在全球气候变暖和快速城市化的背景下,开展城市温室气体减排研究十分迫切。重庆作为中国五大中心城市之一和西部唯一的直辖市,其协调经济发展和节能减排的实现模式对广大西部地区具有重要示范意义。本研究从社会经济发展的内部结构出发,以经济和人口增长导致的能源消费为核心,构建重庆市温室气体排放的系统动力学模型。研究中考虑不同投资率下的高、中、低三种经济发展模式,并在此基础上设置节能和低碳情景,探求节能水平提高、能源结构改善和碳汇能力增强对未来重庆温室气体排放的影响。模拟结果表明,产业能耗水平降低即节能情景,是重庆市温室气体减排的主要途径,对保证2020年中国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%-45%目标的实现具有一定借鉴意义。最后本文在产业结构、能源消费、碳汇增加等方面针对重庆未来低碳经济发展提出对策建议。     

Identifying and modeling key trade-offs between hydrogen fuel cell and electric vehicles

Through a sensitivity analysis, the trade-off between vehicle range and CO₂ emissions is investigated as a function of electric emissions coefficient. Various powertrains were analysed for use in a small crossover sport utility vehicle. Gasoline, gasoline electric hybrid, diesel, fuel cell and battery electric vehicles (BEVs) were considered. Using various upstream fuel pathways and a model for vehicle performance, emissions and energy use were estimated. The hydrogen fuel cell vehicle was found preferable to BEVs under conditions of high CO₂ emissions per kW-hr and a high vehicle range requirement. The BEV was preferable for all other conditions.     

Performance of a twin cylinder diesel engine in dual fuel mode using woody biomass producer gas

Due to energy crisis and shortage of fossil fuel, there is a growing interest in alternative fuel for internal combustion engine. Producer gas presents a very promising alternative fuel to diesel since it is a renewable and clean burning fuel having properties similar to that of diesel. In this study, a twin cylinder dual fuel diesel engine is experimentally optimized for maximum diesel saving and lower emissions, without any undue vibration of engine using woody biomass producer gas. The test is carried out to study the performance and emission parameters of the engine in diesel mode and dual fuel mode at different gas flow rates under different load conditions. The study reveals that maximum diesel savings is found to be 83% at optimum gas flow rate and 8 kW load. Carbon monoxide, hydrocarbon and carbon dioxide emissions in dual fuel mode were higher compared with diesel mode at all test ranges. However, the main pollutants, such as nitrogen oxide and smoke, decrease substantially in the dual fuel mode compared with the diesel mode. Lower brake thermal efficiency and higher brake-specific energy consumption as well as exhaust gas temperature are observed in dual fuel mode compared with diesel mode.     

Energy rating methodology for light-duty vehicles: geographical impact

The aim of this paper was to describe a new energy dependency score methodology and its consequent application to cars sold in twelve regions: Europe (EU-28) and eleven specific countries worldwide (Australia, Brazil, China, India, Japan, Norway, Portugal, Russia, Saudi Arabia, South Africa and USA). This methodology was developed as a potential tool to inform consumers of their choice impact on the country’s economy. This methodology is based on primary energy assessments and origins for each energy pathway associated with a gasoline-, diesel-, natural gas (used for H₂ production)- or electricity (balanced with country electricity mix)-powered vehicle. An energy dependency index was attributed to the best-case (100 % endogenous production) and worst-case (0 % endogenous production) scenarios and consequently weighted with vehicle fuel consumption. This enabled obtaining an energy dependency index (10–0). This index could be assigned to an environmental and social index to provide a sustainability index and therefore complement a road vehicle environmental rating system, providing a combined index rating. Internal combustion engine vehicles and hybrid vehicles (that have oil products as energy source) rate the lowest for almost all locations, with the exception of regions that are energy independent (Norway, Saudi Arabia or Russia). Electric vehicles rank higher when comparing to the other technologies analyzed for all locations in this study. The plug-in hybrid electric vehicle shows generally a rank in an intermediate place, except for Japan where it scores lower than all other technologies.     

Energy consumption and emission projection for the road transport sector in Malaysia: an application of the LEAP model

This study has attempted to estimate the energy consumption and emission of pollutants namely carbon dioxide (CO₂), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx) and non-methane volatile organic compounds (NMVOC) from the road transport sector in Malaysia from the year 2012 till 2040. This was done using the long-range energy alternatives planning (LEAP) model. Estimates of energy consumption and emissions were evaluated and analysed under a business-as-usual scenario and three other alternative fuel policy scenarios of biodiesel vehicles (BIO), natural gas vehicles (NGV) and hybrid electric vehicles (HEV). The aim of this study has been to identify the potential alternative fuel policies that would be effective in reducing the future growth of road transport energy consumption and emission in Malaysia. Results indicate that the NGV scenario contributes towards the highest reduction in road transport energy consumption followed by BIO and HEV. The NGV scenario also achieves highest mitigation of emission of all the four pollutants. In the case of CO₂ emission, BIO scenario attains second highest mitigation, whereas in the event of CO, NOx and NMVOC emission, HEV scenario achieves second highest mitigation.     

江苏省交通运输业能源消费碳排放及脱钩效应

通过自上而下的计算方法，测算了江苏省1995～2010年交通运输行业能源消费碳排放量和人均碳排放量，并结合行业自身发展特点，扩展了Kaya恒等式，运用LMDI分解法进行分解分析。同时，在上述基础上采用Tapio模型对江苏省交通碳排放与交通运输业经济发展的脱钩关系进行了探讨。研究发现:(1)江苏省交通碳排放量与人均碳排量均呈明显上升趋势，其中石油制品类能源消费碳排放表现突出;(2)正向驱动交通碳排放量增加的因素为经济产出、人口规模和产业结构，负向驱动因素为交通能源结构和交通能源强度。其中，拉动碳排放量增长的决定性因素是经济产出规模的扩大，而促使碳排放减少的主要因素是交通能源强度的降低，相对于正向驱动因素，负向驱动因素抑制交通碳排放增加作用有限;(3)交通碳排放量变化与运输业经济发展之间的脱钩状态以扩张负连接、扩张负脱钩和弱脱钩为主，脱钩关系总体呈先恶化后改善的趋势，但要完全实现两者的绝对脱钩，依然任重道远     

京津冀PM_(2.5)的主要影响因素及内在关系研究

大气污染物的源排放是形成灰霾天气的内因,气象条件是形成灰霾天气的外因。本研究通过构建PM_(2.5)浓度的两段式分布滞后模型,结合自然环境因素及经济因素对PM_(2.5)的影响因素进行了综合分析。在第一段模型中构建了PM_(2.5)和大气污染物排放量的分布滞后模型,第二段模型中构建了不同的大气污染源对大气污染物排放量的影响因素模型。大气污染物排放源主要包括工业源、生活源、机动车源、集中式污染治理设施源。在工业源中,工业废气重度污染行业是大气污染物排放主要的贡献者;在生活源中,燃煤消费量对大气污染物排放影响很大,这也是冬季供暖期间PM_(2.5)剧增的原因;在机动车源中,尽管黄标车的保有量仅占汽车保有量的10%左右,但却占据了颗粒物排放量的绝大部分。利用京津冀代表性城市PM_(2.5)日度数据研究得出平均气温、平均风速、日照时数、平均气压、降雨量、平均相对湿度、沙尘暴等因素对PM_(2.5)浓度的负向与正向作用。研究发现,大气污染物排放量对PM_(2.5)浓度具有聚集的滞后效应,当期大气污染物排放量、滞后一期、滞后两期、滞后三期大气污染物对PM_(2.5)浓度具有显著的正向作用,且影响依次递减。构建的大气污染物排放量的污染源影响因素模型揭示一个地区煤炭消费量、工业废气重度污染行业工业增加值、黄标车保有量对该地区大气污染物排放量具有显著影响。本研究对优化能源消费结构和产业结构,减少空气污染物排放提出了对策建议。     

Preliminary experiment on fuel consumption and emission reduction in SI engine using blended bioethanol–gasoline and radiator tube-heater

The objective of this research is to investigate the reduction in fuel consumption and emission in spark ignition engine using blended bioethanol-gasoline and novel radiator-tube heater. Different percentages of ethanol – 0, 5, 10, 15, 20, 25 and 30% – are employed. The blended fuel is then pre-heated by sending it into a tube-heater-installed upper tank radiator which has different shape. The results show a significant reduction in fuel consumption and emission in engine. The best economical fuel consumption occurs in the tube-heater with a fin pipe of 10 mm space at 2.153 × 10^?3 cc per cycle or 5.632%. However, the most economical fuel consumption occurs when 25% of bioethanol is added to fuel at 3.175?×?10^?3 per cycle. This decreases fuel consumption by 8.306%. The highest decrease in fuel consumption occurs when fuel blended with 25% of bioethanol and tube-heater of 10 mm 6.236?×?10^?3 cc per cycle or 16.313% is combined. In terms of emission reduction, the tube-heater with a space of 20 mm between fins (Tube 20) using a fuel mixture of 25% ethanol and 75% gasoline produced the lowest CO emissions.